2.1 原材料 （1）水泥：采用江苏巨龙P.O.525R水泥，f ce3d =37.5MPa，f ce28d =61.0MPa。其技术指标符合GB175-92标准规定要求； （2）砂：中砂，细度模数M x ≥2.6，其技术指标符合JGJ52-92标准规定； （3）石：碎石，粒径5mm～20mm连续级配，其技术指标符合JGJ53-92标准规定； （4） 外加剂：TW-4缓凝高效减水剂，福建省建筑科学研究院研制，掺量为水泥用量的2.0%； （5）水：生活用自来水。 2.2 配合比设计 2.2.1 配合比计算 （1）试配强度的确定 通常C50混凝土施工配制强度要求≥60Mpa，其计算式如下： fcu,o=fcu,k+1.645σ 式中：fcu,o－混凝土的施工配制强度，MPa； fcu,k－混凝土的设计强度，MPa； σ—施工单位的混凝土强度标准差，如无近期同一品种混凝土强度的统计资料σ取6MPa。 （2）水灰比的确定 根据普通混凝土配合比设计规程，采用全国参用的A、B值，计算出基准配合比的水灰比为0.32，然后再设计3个配合比，其水灰比在基准配合比基础上分别增加或减少0.02～0.03，用水量与基准配合比相同。 （3）用水量的确定 根据粗骨料的粒径，高效减水剂的减水率及掺量来确定。一般坍落度为70mm~90mm时，用水量宜控制在145kg/m 3 ～160kg/m 3 ，坍落度在170mm～200mm时，用水量控制在160kg/m 3 ～170kg/m 3 。该C50混凝土为预应力梁柱，结构断面较好，钢筋较密集，采用现场机械搅拌，选混凝土坍落度100～120mm较合适。 （4）砂率 由于选用砂子的细度模数为2.6，选用配合比砂率在普通混凝土配合比设计规程表4.0.2的说明，并根据以往C50混凝土配合比的设计经验，确定为0.34，其余3个配合比其砂率分别增加或减少0.01。 （5）砂、石用量 按绝对体积法计算。 （6）外加剂的选用 根据GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》要求，预应力混凝土跨度≥6m，不能掺加粉煤灰。本工程预应力混凝土单跨>6m，故不掺加粉煤灰，因此给C50流动性混凝土配制带来一定难度。由于不能掺入粉煤灰，单方混凝土水泥用量太大，所拌制的混凝土粘度很大，不宜施工，同时，水泥用量过大，水泥水化热大，容易使混凝土产生裂缝，此外，水灰比过大，混凝土干缩量大，也容易产生干缩裂缝，这都给预应力张拉带来相当大困难，必须掺加缓凝高效减水剂，来降低水灰比，并延缓水泥水化热出现，从而降低预应力混凝土粘性，减少混凝土收缩，从而避免预应力混凝土的裂缝产生，提高预应力混凝土强度和静弹性模量，而满足预应力张拉的要求。 2.2.2 配合比试拌、确定 依据上述配合比原材料的确定和配合比的计算原则，进行4组配合比试验，其结果见表1所示。 编号 坍落度 （mm） 水灰比 砂率 （%） 材料用量（kg/m 3 ） 28d抗压强度（MPa） C S G W TW-4 1 100~120 0.36 0.36 435 649 1147 160 8.7 50.5 2 100~120 0.34 0.35 465 1145 160 9.3 54.9 3 100~120 0.32 0.34 494 592 1144 160 9.9 59.8 4 100~120 0.29 0.33 544 558 1127 160 10.8 64.5 图1 灰水比－强度关系曲线 根据上述4组配合比绘制灰水比与混凝土强度关系曲线如图1所示，并确定混凝土强度为58.5MPa。由图1得强度为58.5MPa时，其灰水比为3.13，即水灰比为0.32，混凝土配合比为：水泥∶砂∶石子∶水∶外加剂=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。采用此组配合比再次进行试拌，检查结果为：工作性符合要求，3d抗压强度为42.3MPa, 28d抗压强度为58.8MPa，满足要求。最终确定试验室配合比为水泥∶砂∶石子∶水∶外加剂=494∶592∶1144∶160∶9.9=1∶1.20∶2.32∶0.32∶0.02。 3 混凝土施工质量控制 （1）原材料控制 针对砂石料质量波动大的特点，加大现场抽检频率。对每一车每一船砂石料都要抽样检验，符合标准要求方可进场。 （2）混凝土拌和质量控制必须依据实验室的出具的配合比要求，严格控制混凝土的水灰比，准确掺入TW-4缓凝高效减水剂，并经常检测混凝土的坍落度，以保证混凝土具有良好的和易性。此外，混凝土拌和时间控制在2min，不能过短，也不能过长。搅拌时间短混合料不均匀，时间过长，会破坏材料的结构。 （3）混凝土浇注质量控制 混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。此外，应尽量避免振动棒直接触动波纹管，确保不损坏波纹管，确保预应力筋锚垫板周围混凝土密实、不漏浆。混凝土浇筑过程中，应派出专人进行跟班监控，以便及时发现问题并做出处理。 （4）混凝土养护质量控制 混凝土浇注收浆完成后，尽快进行草帘覆盖和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免由于温度过高，混凝土体积膨胀过大，再冷却后体积收缩过大产生裂缝。养护时间不少于两周。 （5）预应力端部混凝土质量控制 当预应力筋端部的混凝土质量不好，出现蜂窝时，必须按以下情况进行处理：凿掉该部分混凝土，先清洗干净，再浇筑上不低于构件混凝土强度等级的细石混凝土，并作好养护，达到张拉要求后，方可进行预应力张拉。 4 结语 本工程C50级预应力混凝土施工制作检查试件100多组， 3d抗压强度41.0～43.5MPa，静弹性模量达到3.6~3.8（10 4 MPa）；28d抗压强度58.2～61.0MPa，完全达到了预应力张拉要求。实际中预应力混凝土的施工质量和外观均良好。所设计的C50混凝土在晋江S.M.广场后张法有粘接预应力工程的成功应用，说明采用TW-4缓凝高效减水剂，通过优选原材料配制，一定能取得了满意的效果。通过现场施工，完全满足了设计及施工要求。 参考文献 [1] 冯乃谦.高性能混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社,1996. [2] 中国土木工程学会高强混凝土委员会. 高强混凝土结构设计与施工指南[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社,1995. [3] 粉煤灰混凝土应用技术规范[S].GBJ146-90. 620
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